Регистрационные характеристики детекторов ионизирующих излучений на основе перегретых дисперсных систем

• Автор: Малиновский, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление.
Введение
Глава 1. История развития детекторов с ПДС
Глава 2. Физические основы работы детекторов с ПДС
2.1 Определение и виды ПДС
2.2 Теплофизические аспекты перегретых жидкостей. Расчёт теплофизических свойств
2.3 От пузырьковой камеры к ПДС. ’’Время жизни” ПДС
2.4 Методы изготовления и материалы ПДС. Требования, предъявляемые к компонентам ПДС
2.5 Методы считывания показаний с детекторов на основе ПДС
Выводы к главе
Глава 3. Моделирование процессов взаимодействия ИИ с ПДС
3.1 Микродозиметрическая модель взаимодействия ИИ с ПДС
3.1.1 Основы микродозиметрического подхода к моделированию. «Функция попадания»
3.1.2 Непеосредственно-ионизирующие излучения
3.1.3 Косвенно-ионизирующие излучения
Постановка задачи. Основная расчётная формула
Выход вторичных заряженных частиц при облучении нейтронами
3.1.4 Комплекс программ для исследования регистрационных характеристик детекторов с ПДС
3.2 Характеристики детекторов с ПДС при регистрации ИИ различных типов
3.2.1 Измерение активности а-излучающих и спонтанно-делящихся изотопов
Способ измерения
Температурная зависимость чувствительности
Зависимость чувствительности от давления
Зависимость чувствительности от энергии а-частиц
Зависимость чувствительности от дисперсности эмульсии
Чувствительность ПДС к делящимся изотопам
3.2.2 Нейтронное излучение
Зависимость чувствительности от температуры
Зависимость чувствительности от химического состава
Зависимость чувствительности от дисперсности
Использование ПДС в качестве рабочего тела дозиметров
Возможности использования ПДС в нейтронной спектрометрии
3.3 Экспериментальная проверка адекватности расчётной модели
3.3.1 Измерение чувствительности ПДС к внутреннему а-излучению
3.3.2 Измерение энергетической зависимости чувствительности детекторов с ПДС к быстрым нейтронам на ускорителе Ван де Граафа
Постановка эксперимента
Калибровка борного счётчика
Поправка на рассеянное и отражённое излучения
Угловое распределение нейтронов
Зависимость энергии нейтронов от частоты поворотного магнита. _ 101 Формула для расчёта флюенса нейтронов по результатам
измерений
Результаты измерений. Сравнение с расчётными данными
Выводы к главе
Глава 4. Области применения детекторов с ПДС и примеры их
использования на различных объектах
Дозиметрия на ядерно-физических установках
Использование ПДС на термоядерных установках
Регистрация нейтронного излучения при работе электронных
медицинских ускорителей (типа СПпас 1800)
Использование детекторов с ПДС в аварийных ситуациях.
Измерения в Чернобыле
Стационарные системы дозиметрического и спектрометрического
контроля
Индивидуальный дозиметр нейтронов
Детектирование тяжелых высокоэнергетических частиц. ПДС в
качестве долгоживущей пузырьковой камеры
ПДС и ЛПЭ-метрия
О тканеэквивалентности ПДС. Фантом на основе ПДС
Измерение а-активности и активности спонтанного деления в жидких пробах
Выводы к главе
Заключение. Основные результаты работы
Литература
Список используемых обозначений.

Введение.
Развитие современной ядерной энергетики невозможно без решения комплекса задач, связанных с воздействием ионизирующих излучений (ИИ) на объекты окружающей среды. Увеличение количества и мощности ядерно-физических установок, всё более широкое использование источников ИИ, и, как следствие, повышение фактора радиационной опасности, требует наличия надёжных методов и средств регистрации этих излучений.
Основные требования, предъявляемые к современным средствам дозиметрического контроля, это: высокая чувствительность,
- независимость показаний от энергии и мощности излучения,
избирательная чувствительность к излучению одного вида,
оперативность получения измеренной информации,
- возможность дистанционного контроля для стационарных датчиков,
конструктивная простота, портативность и невысокая стоимость,
- возможность хранения информации.
В настоящее время разработаны достаточно эффективные средства дозиметрии у-излучения, удовлетворяющие перечисленным требованиям. Современные нейтронные дозиметры не удовлетворяют и половине этих требований.
Одним из перспективных путей решения этой проблемы является использование в качестве регистрирующей среды перегретых жидкостей. Наряду с традиционными средствами регистрации - газовыми счетчиками, сцинтилляторами, ППД, ТЛД, фотоэмульсиями и трековыми детекторами перегретые жидкости давно и успешно используются в ядерной физике в пузырьковых камерах. Но их использование ограничивалось

каждый микрообъём становится абсолютно «чистой» пузырьковой камерой. Это обусловлено тем, что он имеет абсолютно гладкую круглую форму, исключающую гетерогенное
зародышеобразование. Стенками полученных таким образом пузырьковых камер являются только силы поверхностного натяжения, возникающие на границе стабильная/перегретая фаза.
Но в таких жидко/жидкостных ПДС происходит постоянное движение капель эмульсиии их взаимодействие друг с другом, соприкосновение со стенками сосуда и другие явления, приводящие к вскипанию капель. Для уменьшения вероятности таких взаимодействий после приготовления эмульсии перегретой жидкости жидкость стабильной фазы переводится в вязкое или вязкоупругое состояние, исключающее дрейф капель по телу ПДС.
В результате вышеизложенных причин, полученная ПДС имеет гораздо большее по сравнению с пузырьковыми камерами «время жизни». ПДС, используемые в детекторах нейтронов, могут сохранять работоспособность, в зависимости от используемых для изготовления материалов и требуемых характеристик, от нескольких суток до нескольких месяцев.
Заканчивая рассуждения о переходе от пузырьковой камеры к ПДС, следует заметить, что при расчёте теплофизических условий вскипания перегретых жидкостей, в случае ПДС необходимо учитывать, что к внешнему давлению, действующему на зародышевый пузырёк и компенсирующему давление насыщенных паров, добавляется давление со стороны сил поверхностного натяжения стенок капли - аст, т.е. разница давлений АР в формулах (2.1) - (2.3) будет выглядеть как:
АР = Рос - (Рн, + 2аст/гк) . (2.12)